Pestizide: Globale Analyse zeigt steigende Risiken trotz UN-Biodiversitätskonferenz-Ziel 2030

Die moderne Landwirtschaft stützt sich in hohem Mass auf Pestizide, um Nutzpflanzen zu schützen und die Lebensmittelproduktion auf einem hohen Niveau zu halten. Mit der Zeit wurde jedoch deutlich, dass zahlreiche dieser Wirkstoffe nicht nur Schädlinge abtöten, sondern zugleich Insekten, Fische, Bodenorganismen und Pflanzen schädigen können – also genau jene Gruppen, die funktionierende Ökosysteme mittragen.

Vor diesem Hintergrund vereinbarten Staaten auf der UN-Biodiversitätskonferenz 2022 in Montreal, die mit Pestiziden verbundenen Risiken bis 2030 zu halbieren. Diese Zusage sollte den Verlust an Biodiversität bremsen, ohne die weltweite Versorgung mit Nahrungsmitteln zu gefährden.

Eine neue weltweite Auswertung kommt nun jedoch zu dem Ergebnis, dass die durch Pestizide verursachten Schäden in vielen Agrarräumen tatsächlich zunehmen.

Ein Forschungsteam der RPTU University Kaiserslautern-Landau analysierte Muster der Pestizidanwendung in nahezu allen landwirtschaftlichen Regionen der Erde. Damit liefert die Studie einen der bislang umfassendsten Einblicke, wie der Einsatz chemischer Mittel Ökosysteme beeinflusst.

Wie Pestizidschäden gemessen werden

In vielen früheren Untersuchungen wurde das Pestizidrisiko darüber abgeschätzt, wie viele Tonnen Landwirtinnen und Landwirte auf ihre Felder ausbringen. Dieser Ansatz greift jedoch zu kurz.

Denn einige Mittel wirken bereits in sehr kleinen Mengen stark schädlich, während andere selbst bei höheren Dosierungen vergleichsweise weniger riskant sind. Um diese Verzerrung zu vermeiden, nutzte das Team eine Kennzahl namens „total applied toxicity“ (TAT), auf Deutsch sinngemäss: insgesamt ausgebrachte Toxizität.

Dabei werden zwei Komponenten zusammengeführt: Erstens die ausgebrachte Menge jedes einzelnen Pestizids. Zweitens die jeweilige Giftigkeit des Wirkstoffs gegenüber lebenden Organismen.

Erfassung von Ökosystemschäden durch Pestizide

Die Forschenden nahmen 625 Pestizide unter die Lupe und quantifizierten die Belastung für acht Organismengruppen, die in der Sicherheitsprüfung von Pestiziden verwendet werden. Dazu zählten unter anderem Fische, Insekten, Bestäuber, Bodenorganismen, Pflanzen und Wirbeltiere.

Die zugrunde liegenden Toxizitätswerte stammten aus Behördenangaben aus Australien, Kanada, China, der Europäischen Union, Japan, Neuseeland und den Vereinigten Staaten.

„Das gibt uns eine völlig neue Perspektive auf die potenziellen Risiken für Umwelt und Biodiversität, die durch den Einsatz von Pestiziden entstehen“, sagte der Studienmitautor Dr. Ralf Schulz, Wissenschaftsdirektor an der RPTU University Kaiserslautern-Landau.

Daten zur Pestizidanwendung

Ein Ländervergleich von Pestizidrisiken ist schwierig, weil Staaten Daten unterschiedlich erfassen oder gar keine detaillierten Angaben veröffentlichen.

Um diese Lücke zu schliessen, stützte sich die Studie auf kommerzielle Daten zur Pestizidausbringung aus den Jahren 2013 bis 2019. Dieser Zeitraum entspricht der Basislinie, die im Rahmen der Biodiversitätsvereinbarung der Vereinten Nationen festgelegt wurde.

„Um eine kontinuierliche und umfassende Überwachung sicherzustellen, ist es entscheidend, dass alle Länder regelmässig aktualisierte jährliche Daten zum landwirtschaftlichen Pestizideinsatz melden – aufgeschlüsselt nach Wirkstoff“, sagte Studienleiter Jakob Wolfram, Forscher an der RPTU University Kaiserslautern-Landau.

Nach Einschätzung der Autorinnen und Autoren würde das eine zeitnahe Verfolgung ermöglichen, ob die auf der UN-Biodiversitätskonferenz beschlossenen Ziele erreicht werden. Ohne konsistente Meldesysteme bleibt der globale Fortschritt nur schwer und lückenhaft nachvollziehbar.

Zunehmende Toxizität in Ökosystemen

Die Ergebnisse zeichnen ein alarmierendes Bild: Zwischen 2013 und 2019 nahm die insgesamt ausgebrachte Toxizität bei den meisten Organismengruppen zu. Am stärksten stieg die Belastung für landlebende Insekten, gefolgt von Bodenorganismen und Fischen.

Auch Bestäuber und aquatische Wirbellose waren in vielen Regionen wachsenden Risiken ausgesetzt. Lediglich Wasserpflanzen und landlebende Wirbeltiere wiesen insgesamt leichte Rückgänge auf.

Diese Entwicklung hat zwei Hauptursachen. Zum einen führt die Ausweitung landwirtschaftlicher Flächen zu mehr Pestizideinsatz. Zum anderen werden ältere Produkte zunehmend durch stärker wirksame und giftigere Chemikalien ersetzt – besonders bei Insektiziden.

Zudem konzentriert sich ein grosser Teil der Gesamttoxizität auf wenige Wirkstoffklassen. Pyrethroide und Organophosphate verursachen erhebliche Schäden bei Insekten und Fischen. Neonicotinoide wirken stark auf Bestäuber. Bestimmte Herbizide treiben die Toxizität bei Pflanzen, während Fungizide das Bodenleben besonders stark beeinträchtigen.

„Dieser Anstieg wird zum Teil durch höhere ausgebrachte Pestizidmengen verursacht und zum Teil durch die wachsende Toxizität der Wirkstoffe selbst, insbesondere bei Insektiziden“, sagte Dr. Schulz.

Ein auffälliges Ergebnis: In vielen Ländern entfallen über 90 Prozent der Pestizidtoxizität auf etwa 20 Wirkstoffe. Würden diese Stoffe ersetzt, könnte die Umweltbelastung deutlich sinken.

Hotspots ökologischer Schäden

Im globalen Vergleich zeigen sich markante regionale Unterschiede. Brasilien, China, die Vereinigten Staaten und Indien stehen zusammen für mehr als die Hälfte der weltweiten Pestizidtoxizität.

Nigeria liegt derzeit auf einem niedrigeren Niveau, allerdings könnte ein starkes landwirtschaftliches Wachstum die Risiken künftig verändern.

Auch die angebauten Kulturen sind entscheidend: Obst, Gemüse, Mais, Sojabohnen, Reis und andere Getreidearten verursachen zusammen rund 80 Prozent der globalen Pestizidtoxizität. Wo grosse Anbauflächen mit besonders toxischen Mitteln kombiniert werden, entstehen Hotspots ökologischer Schäden.

„Das Zusammenspiel zwischen der Fläche des bewirtschafteten Landes und den angebauten Kulturen ist ein zentraler Treiber der ausgebrachten Toxizität und damit ein weiterer Faktor, der in der landwirtschaftlichen Planung angepasst werden kann, um das Ziel des Biodiversitätsschutzes zu erreichen“, sagte Wolfram.

Dringender Handlungsbedarf

Ohne entschlossene Massnahmen wird voraussichtlich nur Chile das Ziel der Vereinten Nationen bis 2030 erreichen. China, Japan und Venezuela machen zwar Fortschritte, müssten das Tempo jedoch erhöhen.

Viele andere Länder müssten die Pestizidtoxizität wieder auf Werte senken, die vor mehr als 15 Jahren üblich waren.

„Das lässt sich wahrscheinlich nur erreichen, indem auf weniger toxische Wirkstoffe umgestellt und der Übergang von konventioneller zu ökologischer Landwirtschaft ausgeweitet wird – was zudem breitere Vorteile für die globale Biodiversität bringen würde“, sagte Wolfram.

Die Studie macht damit deutlich: Eine Reduktion der Pestizidschäden ist weiterhin machbar. Entscheidend sind der Austausch der giftigsten Stoffe, eine bessere und regelmässige Datenmeldung sowie Veränderungen in landwirtschaftlichen Systemen, die sowohl die Lebensmittelproduktion als auch das Leben auf der Erde schützen.